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(共60張PPT)
§2.5 液體
想一想
為什么膜會被拉得很大而不破裂？
為什么這只蜥蜴能在水上行走？
為什么葉面上的露珠總是球形的
為什么吹出的肥皂泡是球形？
為什么水黽可以
在水面上行走呢？
實驗：液體表面張力實驗
實驗：液體表面張力實驗
現象：刺破棉線左側的薄膜，右側的薄膜就會收縮，使棉線向右彎成弧形；刺破棉線右側的薄膜，左側的薄膜就會收縮，使棉線向左彎成弧形．
現象：刺破棉線圈里的肥皂膜后，棉線圈外的薄膜就會收縮，使棉線圈張緊成圓形．
周長相同時，圓面積最大。
結論：液體表面有收縮的趨勢。
結論：收縮至面積最小。
現象：松手后，鐵絲會向上滑動。
結論：液體表面有收縮的趨勢。
表面張力
表 面 層
氣 體
液體內部
表面層分子分布稀疏
分子間距 r > ro
分子間相互作用力主要表現為引力
由于蒸發現象，液體表面有一層跟氣體接觸的薄層，叫做表面層
表面張力
F
B
A
表面層分子所受合力指向液體內部
表面層分子間的相互吸引力
液體的表面張力
本質原因
液體內部
表 面 層
氣 體
表面張力
液體的表面張力
線兩側液體之間的作用力為引力
①
②
在液體表面設想一條任意直線，把液面分成兩個部分
表面張力方向與液面相切，垂直于所畫的線MN
液面各部分間的相互吸引力就叫做表面張力
思考：實驗中弧形棉線所受的張力方向是怎樣的？
表面張力
以上圖片來源于網絡
表面張力
表面張力不僅使液面收縮,而且是要收縮到最小。
思考：為什么肥皂泡、水珠是球狀，而不是其他形狀呢？
表面張力
表面張力會使液面收縮，使其收縮到表面積最小。
在體積相同的各種形狀中，球形表面積最小，故表面張力要使液滴收縮成球形。
特別提醒：表面張力是根據效果命名的力，是液體表面層內大量分子力的宏觀表現．
表面張力的作用
表面張力會使液面收縮，
使其收縮到表面積最小。
在體積相同的各種形狀中，球形表面積最小，故表面張力要使液滴收縮成球形。（周長相同時，圓面積最大）
液體的表面張力的理解
①分子分布特點：由于蒸發現象，液體表面分子分布比內部分子稀疏．
②分子力特點：液體內部分子間引力、斥力基本上相等，而液體表面層分子之間距離較大，分子力表現為引力．
③表面特性：表面層分子之間的引力使液面產生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的膜．
④表面張力的方向：表面張力的方向和液面相切，垂直于液面上的各條分界線．
(1) 液體的表面張力的形成
液體的表面張力的理解
①表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小．而在體積相同的條件下，球形的表面積最小．
②表面張力的大小除了跟邊界線長度有關外，還跟液體的種類、溫度有關．
特別提醒：表面張力是根據效果命名的力，是液體表面層內大量分子力的宏觀表現．
（2）表面張力及其作用
思考與討論
1、還記得《普通高中教科書物理必修第一冊》中展示的“太空授課”畫面嗎？在空間站里，水滴的形狀是一個完美的球形。生活中我們還經常看到荷葉上的露珠呈扁平球形等現象。你能解釋這是為什么嗎？
表面張力的作用是使液面收縮，而在體積相同的各種形狀中，球形表面積最小，如果完全消除重力的影響，再大的液滴也會收縮成規則的球形。
但由于重力作用，液滴會呈扁平球，因液滴越小，重力的影響越小，故液滴越小，形狀就越接近球形。
思考與討論
2、為什么那么多曲別針沉入杯中水卻還沒溢出？為什么水黽可以停在水面上？
表面層分子之間的引力使液面產生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的薄膜。
薄膜對水黽的作用力使其停在水面上
薄膜有收縮的趨勢，“包裹”著水杯的杯口。
例題
例1．關于下列現象中，哪些主要是表面張力起了作用 ( )
A．小縫衣針漂浮在水面上
B．小木船漂浮在水面上
C．荷葉上的小水珠呈球形
D．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不會流出來
例2：（多選）關于液體的表面張力，下列說法中正確的是（　　）A．表面張力是液體各部分間的相互作用B．液體表面層分子分布比液體內部稀疏，分子間相互作用表現為引力C．表面張力的方向總是垂直于液面，指向液體內部的D．表面張力的方向總是與液面相切的
BD
ACD
思考
表面張力是出現在液體與氣體過渡的液體表面層，
是液體分子之間的引力。
那么，液體和固體過渡的地方，分子間相互作用力與表面張力會有什么相似嗎？
水和水銀分別在毛細管中的現象
水和水銀分別在毛細管中的現象
水在毛細管中上升
水銀在毛細管中下降
水和水銀分別在毛細管中的現象
某種液體會潤濕某種固體并附著在固體的表面上，這種現象叫浸潤.如：水浸潤玻璃.
某種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面，這種現象叫做不浸潤.如：水銀不浸潤玻璃.
玻璃試管中的水面
玻璃試管中的水銀面
水和水銀分別在毛細管中的現象
玻璃試管中的水面
玻璃試管中的水銀面
浸 潤:液體與固體的接觸面有擴張的趨勢,液體會附著在固體上
不浸潤:液體與固體的接觸面有收縮的趨勢,液體不會附著在固體上
浸潤與不浸潤
防水布上的水珠（不浸潤）
浸 潤:液體與固體的接觸面有擴張的趨勢,液體會附著在固體上
不浸潤:液體與固體的接觸面有收縮的趨勢,液體不會附著在固體上
玻璃上的水珠（浸潤）
以上圖片來源于網絡
浸潤和不浸潤
把不浸潤液體裝在容器里，例如把水銀裝在玻璃容器里，由于水銀不浸潤玻璃，器壁附近的液面向下彎曲．
1、浸潤和不浸潤的現象
①浸潤現象
②不浸潤現象
2、浸潤和不浸潤現象的判斷：
把浸潤液體裝在容器里，例如把水裝在玻璃容器里，由于水浸潤玻璃，器壁附近的液面向上彎曲．
液體浸潤固體
液體不浸潤固體
浸潤和不浸潤
一般來說，化學性質相近的液體和固體之間可以浸潤。而性質相差較大的就不浸潤。
一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質的性質都有關。
水浸潤玻璃，不浸潤石蠟
水銀浸潤鉛，不浸潤玻璃
3、浸潤和不浸潤是相對的：
浸潤與不浸潤
水的浸潤現象
水銀的不浸潤現象
固體分子
液體內部分子
附著層液體分子
①
②
引力
引力
固體
液體內部
固體
液體內部
附著層
附著層
浸潤與不浸潤
浸潤現象
固體
液體內部
附著層
不浸潤現象
固體
液體內部
附著層
①力大于②力
附著層分子間
距離變小
附著層
擴張
液面附著在固體上
分子力
為斥力
浸 潤
①力小于②力
附著層分子間
距離變大
附著層
收縮
液面不附著在固體
分子力
為引力
不浸潤
浸潤、不浸潤是由于附著層液體分子和液體內部分子分布不同而表現出來的宏觀現象。
應 用
練習
練習：液體的附著層具有收縮趨勢的情況發生在（　　）A．液體不浸潤固體的附著層
B．液體浸潤固體的附著層C．所有液體的附著層
D．都不可能發生
A
毛細現象
浸潤液體在毛細管里上升
不浸潤液體在毛細管里下降
毛細現象：浸潤液體在細管中上升,
不浸潤液體在細管中下降的現象
F
F
F
F
是液體的浸潤(或不浸潤)現象與表面張力現象共同作用的結果。
形成凹月面
形成凸月面
毛細現象的產生原因
毛細管內外液面的高度差與毛細管的內徑有關，毛細管內徑越小，高度差越大。
當管中液體上升到一定高度時，管內高為h的液體所受重力與表面張力平衡，液面穩定在一定的高度。
mg
由于液體浸潤管壁，液面彎曲。液體表面張力形成向上的拉力，這個力使管中液體向上運動。
①液體不浸潤管壁
F
F
毛細現象的產生原因
F壓力差
②液體不浸潤管壁
F
F
由于液體不浸潤管壁，液面彎曲。液體表面張力形成向下的拉力，這個力使管中液體向下運動。
當管中液體下降到一定深度時，管內外高度差為h，管內外的壓力差與表面張力平衡，液面穩定在一定的高度。
毛細管內外液面的高度差與毛細管的內徑有關，毛細管內徑越小，高度差越大。
毛細現象
毛細管越細，毛細現象越明顯
從右到左，毛細管內徑減小
應用
莖內導管
判斷：
下雨時應該 ____（刨土/踩土），保護樹木。
干旱時應該 ____（刨土/踩土），保護樹木。
刨土
踩土
生活中的毛細現象
1、酒精燈里的酒精沿燈芯升到頂端
2、要保存地下的水分，鋤松地面的土壤，破壞土壤里的毛細管；如果想把地下的水分引上來，就不僅要保持土壤里的毛細管，而且還要使它們變得更細，這時就要用磙子壓緊土壤．
3、植物莖內的導管就是植物體內的極細的毛細管,它能把土壤里的水分吸上來.
4、建筑房屋的時候，在砌磚的地基上鋪一層油氈或涂過瀝青的厚紙，防止地下的水分沿著夯實的地基以及磚墻的毛細管上升，以使房屋保持干燥．
毛巾吸汗，磚塊吸水，粉筆吸墨水，都是常見的毛細現象．在紙張、棉花、毛巾、粉筆、木材、土壤、磚塊等物體內部有許多細小的孔道，起著毛細管作用．
小試牛刀
1、把極細的玻璃管分別插入水中與水銀中，如圖所示，正確表示毛細現象的是(　　)
AC
小試牛刀
2.下列關于毛細現象說法不正確的是（　　）
A．磚塊吸水是毛細現象
B．毛巾的一只角浸入水中，水會沿毛巾上升，使毛巾濕潤
C．毛細現象表現為：浸潤細管的液體在細管中上升、不浸潤細管的液體在細管中下降
D．自來水筆從墨水瓶里把墨水吸進筆中是毛細現象
D
液晶
液體
固體
定義：許多有機物由固態向液態轉化的過程中，存在著中間態液體，它具有晶體相似的性質，故稱液態晶體，簡稱液晶。
液態晶體
液晶
構成液晶的分子為有機分子，大多為棒狀，其棒長多為棒直徑的5倍以上，由于這種長棒狀的分子結構，使得分子集合體在沒有外界干擾的情況下趨向分子相互平行排列。
液晶具有液體的流動性，但在低溫時液晶會凝固成結晶態，不僅分子的取向是有序的，而且分子重心的位置也是有序的
當溫度升高時，晶體中分子的熱運動增強，使分子重心位置的有序性消失，轉為液晶態
當溫度進一步升高時，分子取向有序性也消失，完全進入無序的狀態，變成液態
1、液晶的分子形狀及分子排列特征
液晶是介于固態和液態之間的一種物質狀態。液晶態既具有液體的流動性，又在一定程度上具有晶體分子的規則排列的性質。（既不是液體，也不是晶體）
液晶
2、液晶具有光學各向異性
有些物質在特定的溫度范圍之內具有液晶態；另一些物質，在適當的溶劑中溶解時，在一定的濃度范圍具有液晶態。
入射光的偏振方向與液晶分子長軸的方向成不同夾角時，液晶對光的折射率不同。因此，一束非偏振光射入液晶層后再射出時，由于液晶折射率的各向異性會產生兩束光程不同的光。
3、在腦、肌肉和視網膜等多種人體組織中都發現了液晶結構
大腦
肌肉
視網膜
液晶
1.液晶：
2.特點：
像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些晶體相似，具有各向異性的一些化合物。
①液晶具有液體的流動性．
②液晶具有晶體的光學各向異性，因而又具有晶體的某些性質。
③液晶的物理性質很容易在外界條件(如電場、壓力、光照、溫度)的影響下發生改變．
④液晶的外形特征：液晶物質都具有較大的分子，分子形狀通常是棒狀分子、碟狀分子、平板狀分子．
液晶顯示
扭曲持列的液晶分子具有旋光性，即光的偏振方向沿液晶的排列方向被轉。
液晶
3.液晶的一般用途
液晶的特性決定了它的用途，它在顯示技術、電子工業、航空工業、生物醫學等多方面都有廣泛的應用．
筆記本電腦的液晶顯示屏
手機的液晶顯示屏
小試牛刀
1．關于液晶的特點及應用正確的是（　　）
A．棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子的物質呈液晶態
B．利用液晶在溫度變化時由透明變渾濁的特性可制作電子表、電子計算器的顯示元件
C．有一種液晶，隨溫度的逐漸升高，其顏色按順序改變，利用這種性質，可用來探測溫度
D．液晶具有穩定的微觀結構
BC
小試牛刀
2.關于液晶下列說法正確的是（ ）
A．液晶是液體和晶體的混合物
B．液晶分子在特定方向排列比較整齊，但不穩定
C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發光
D．所有物質在一定條件下都能成為液晶
B
課堂小結
隨堂練習
1.請判斷“在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變”這句話對嗎？
在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，前半句話是對的，但是吸收熱量，分子勢能在不斷增加，所以內能也在增加。所以這句話錯誤。
小試牛刀
1.(多選)下列說法正確的是（　　）
A．液晶既具有液體的流動性，又具有光學各向異性
B．微粒越大，撞擊微粒的液體分子數量越多，布朗運動越明顯
C．太空中水滴成球形，是液體表面張力作用的結果
D．單位時間內氣體分子對容器壁單位面積上碰撞次數減少，氣體的壓強一定減小
AC
小試牛刀
2、如圖所示，圖A是一個鐵絲圈，中間較松地系一根棉線；圖B是浸過肥皂水的鐵絲圈；圖C表示用手指輕碰一下棉線的左邊；圖D表示棉線左邊的肥皂水膜破了，棉線被拉向右邊，這個實驗說明了(　　)
A.物質是由大量分子組成的
B.分子間存在引力
C.組成物質的分子不停地做無規則運動
D.分子之間有空隙
B
小試牛刀
3. (多選)下面關于液體表面層的一些說法正確的是(　　)
A.液體表面張力，總是垂直于液體表面的
B.表面層分子間有引力存在的同時也有斥力，但是引力大于斥力，所以有表面張力
C.液體表面層的分子分布比液體內部都要密，是產生表面張力的原因
D.處于液體表面層的分子，比起液體內部的分子應有較大的勢能
BD
小試牛刀
4、(多選)關于液晶，下列說法正確的是(　　)
A.因為液晶是介于晶體與液體之間的中間態，所以液晶實際上是一種非晶體
B.液晶具有液體的流動性，是因為液晶分子盡管有序排列，但卻位置無序，可自由移動
C.任何物質在任何條件下都可以存在液晶態
D.天然存在的液晶很少，多數液晶是人工合成的
BD
小試牛刀
5.關于四幅圖中現象的分析，下列說法正確的是（ ）
A.甲圖中水黽停在水面而不沉，是浮力作用的結果
B.乙圖中將棉線圈中肥皂膜Q刺破后，擴成一個圓孔，是表面張力作用的結果
C.丙圖中毛細管中液面高于管外液面的是毛細現象，低于管外液面的不是毛細現象
D.丁圖中玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，它的尖端會變鈍，是一種浸潤現象
B
小試牛刀
6、(多選)關于液體，下列說法正確的是( 　　)
A.水銀滴放到打磨干凈的鉛板上，水銀就附著在鉛板上，很難擦去，是因為附著層內分子之間的作用表現為斥力
B.液晶顯示器是液晶中摻入少量多色性染料，染料分子會與液晶分子結合而定向排列，從而表現出光學各向異性的特點
C.毛細現象是浸潤和不浸潤及液體表面張力作用形成的現象，現象是否明顯與液體種類和毛細管的材料有關
D.液體表面層中分子間的距離比液體內部分子間的距離小
E.水黽停在水面上受到重力和水表面張力的作用，這兩個力大小相等，方向相反
ABC
小試牛刀
7．同一種液體，滴在固體A的表面時，出現如圖甲所示的情況；當把毛細管B插入這種液體時，液面又出現如圖乙所示的情況。若A固體和B毛細管都很干凈，則下列說法正確的是（　　）
A．A固體和B管可能是由同種材料制成的
B．A固體和B管一定不是由同種材料制成的
C．固體A的分子對液體附著層內的分子的引力比B管的分子對液體附著層內的分子的引力小些
D．固體A的分子對液體附著層內的分子的引力比B管的分子對液體附著層內的分子的引力大些
BC
想一想
1、把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍。這是什么緣故
解釋：玻璃熔燒后，它的表面層面在表面張力作用下，收縮到最小面積，從而使尖端變圓。
想一想
2、在地面上，盤中較小的水銀滴接近球形，較大的水銀滴呈扁平形。那么，在處于失重狀態的宇宙飛船中，一大滴水銀會呈什么形狀
解釋：處于失重狀態，由于消除了重力影響，大滴水銀的表面將收縮到最小面積——球形。
失重狀態下的水銀
想一想
解釋：放在衣料上、下面的棉紙內有許多細小的孔道起著毛細管的作用，當蠟或油脂受熱熔化成液體后，由于毛細現象，它們就會被棉紙吸掉。
3、要想把凝在衣料上的蠟去掉，可以把兩層棉紙分別放在蠟跡的上畫和下面，然后用斗在棉紙上來回致燙。為什么這樣做可以去掉衣上的蠟
想一想
4、透過布制的傘面能看得見紗線間的縫隙，但是傘卻不漏雨水，解釋這種現象。
解釋：因為水能浸潤紗線，在其孔隙內水中形成向下彎曲的水面，彎曲水面的表面張力，承受住孔隙內水所受的重力，使得雨滴不漏下。
想一想
5、在一次小發明討論會上，李曉冬有一個創意。他發現廚房碗里油瓶的下面總是有累乎乎的油痕跡，這是由于每次倒醬油的時侯總會有一些醬油沿著瓶口流下來所造成的。李曉冬想，只要選擇恰當的材料做醬油瓶的瓶口，就能保持瓶子清潔。于是，他把醬油分別滴在不同的材料上進行試驗。請你觀察圖9.2-14，你認為應該選擇哪一種材料 請你解釋李曉冬這項創意的道理。
解釋：應選用對醬油不浸潤的材料(即黃顏色的那種).因為用不浸潤醬油的材料做瓶口，瓶口不易附著醬油。
想一想
6、把一枚衣針在手上一蹭，然后放到一張棉紙上。用手托著棉紙、放入水中。棉紙浸濕下沉，而縫衣針會停在水面。把針按下水面，針就不再浮起。試一試，并解釋看到的現象。
解釋：縫衣針會停在水面是由于表面張力的原因。液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層叫做表面層，表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力。就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現具有收縮的趨勢。正是因為這種張力的存在，縫衣針才會停在水面。
把針按下水面，針就不再浮起，是由于在水中表面張力消失，針受到的浮力要小于它的重力的原因。

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